以自主創(chuàng)新為動(dòng)力 向新能源開(kāi)發(fā)跨越式挺進(jìn)

趙振杰

隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，能源已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家發(fā)展必不可少的一部分。雖然我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)藏量約6000億噸，居世界第三位，但我國(guó)人口是世界總?cè)丝诘乃姆种?，煤炭人均?chǔ)藏量?jī)H有462噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于世界平均水平。隨著我國(guó)熱電、煤化工等大型用煤企業(yè)需求量呈逐年遞增20%以上的上升趨勢(shì)，按我國(guó)現(xiàn)實(shí)煤炭消耗量計(jì)算，我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)藏量開(kāi)采年限只有100多年。另外，我國(guó)石油可采儲(chǔ)藏量約為34億噸，居世界第八位，但僅占世界總量的2.3%，可開(kāi)采年限只有20.6年，大大低于世界平均年限42.8年。并且每年我國(guó)能源消耗煤炭占90%以上，可以說(shuō)，在人類(lèi)邁向工業(yè)化，科技化的同時(shí)，我們也必將面臨“礦藏危機(jī)，資源枯竭”的事實(shí)！同時(shí)，煤和石油的燃燒給生態(tài)環(huán)境造成極大的威脅，在可怕的現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)下我們是否應(yīng)該警醒自己：“但存方寸土，留與子孫耕”。

對(duì)此，我們是坐以待斃，還是緊隨國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，自主創(chuàng)新，找出一條解決能源危機(jī)的新道路呢？深圳市固廢環(huán)?？萍加邢薰竞投麻L(zhǎng)高長(zhǎng)臣先生用自己的實(shí)際行動(dòng)肯定地回答了這一問(wèn)題。他們以理念創(chuàng)新為先導(dǎo)，以技術(shù)創(chuàng)新為核心，以提升產(chǎn)品價(jià)值為方法，以產(chǎn)業(yè)化發(fā)展為保障，為我國(guó)的能源事業(yè)提供了強(qiáng)大的科研支撐。

清潔燃料，利國(guó)利民

“創(chuàng)新是靈魂，冒險(xiǎn)是天性，合作是精華，敬業(yè)是動(dòng)力，學(xué)習(xí)是關(guān)鍵，執(zhí)著是本色，誠(chéng)信是基石”，秉承這樣的企業(yè)發(fā)展精神，深圳市固廢環(huán)?？萍加邢薰疽浴敖鉀Q污泥污染和生物質(zhì)能再生利用”為課題，秉承“實(shí)事求是、精益求精”的科研風(fēng)格，經(jīng)過(guò)多年的科研攻關(guān)，針對(duì)污泥衛(wèi)生化、無(wú)害化、穩(wěn)定化、資源化處理處置與生物質(zhì)能有機(jī)結(jié)合，研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)5年時(shí)間的科研實(shí)踐研發(fā)出了污泥清潔復(fù)合燃料專(zhuān)利技術(shù)，有效解決了目前國(guó)內(nèi)外迫在眉睫的能源危機(jī)和燃煤污染問(wèn)題。

據(jù)了解，污泥清潔復(fù)合燃料是通過(guò)國(guó)家環(huán)保部科技標(biāo)準(zhǔn)司委托中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)、環(huán)保部南京環(huán)境科學(xué)研究所專(zhuān)家組認(rèn)證的高環(huán)保、低污染清潔復(fù)合燃料。污泥清潔復(fù)合燃料的主要特點(diǎn)是：火焰呈藍(lán)色，火焰比普通原煤強(qiáng)度高，無(wú)煙或低煙排放。對(duì)大氣污染比原煤低，二氧化硫、氮氧化物、煙塵均比原煤降低35.61%～99.34%之間，二噁英類(lèi)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。燃時(shí)與原煤同等塊相比持平或略長(zhǎng)，燃燒比原煤徹底，焦渣序號(hào)為1～3，全是生活污泥基本見(jiàn)不到結(jié)焦現(xiàn)象。灰燼中的重金屬遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，專(zhuān)家組將污泥復(fù)合燃料定性為：污泥清潔復(fù)合燃料，是利國(guó)利民的清潔復(fù)合燃料。

并且，該成果可以用事實(shí)、理論和國(guó)家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)結(jié)果說(shuō)話。下述數(shù)據(jù)是具有國(guó)家檢測(cè)資質(zhì)深圳市華測(cè)檢測(cè)技術(shù)股份有限公司，上海分公司、北京分公司、蘇州分公司實(shí)際檢測(cè)檢驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表1）。

另外，對(duì)于煉焦煤的各質(zhì)量指標(biāo)的檢驗(yàn)，我國(guó)已經(jīng)制定相應(yīng)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，具體對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

灰分：煤的工業(yè)分析測(cè)定方法（GB/T 212-2001）；

揮發(fā)分：煤的工業(yè)分析測(cè)定方法（GB/T 212-2001）；

黏結(jié)指數(shù)：煙煤黏結(jié)指數(shù)測(cè)定方法（GB/T 5447-1997）；

膠質(zhì)層厚度：煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定方法（GB/T 479-2000）；

全硫：煤中全硫的測(cè)定方法（GB/T 214-1996）；

全水分：煤中全水分的測(cè)定方法（GB/T 211-2007）；

發(fā)熱量：煤發(fā)熱量的測(cè)定方法（GB/T 213-2003）。

而按照我國(guó)現(xiàn)行的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系，煤和污泥清潔復(fù)合燃料也具有很大差異：

1.水分（M ）

煤的水分分為兩種，一是內(nèi)在水分（Minh） ，是由植物變成煤時(shí)所含的水分；二是外水（Mf），是在開(kāi)采、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中附在煤表面和裂隙中的水分.全水分是煤的外在水分和內(nèi)在水分總和。

一般來(lái)講，煤的變質(zhì)程度越大，內(nèi)在水分越低。褐煤、長(zhǎng)焰煤內(nèi)在水分普遍較高，貧煤、無(wú)煙煤內(nèi)在水分較低。

污泥清潔復(fù)合燃料，是由污泥、煤泥、煤粉和化學(xué)試劑組成，是根據(jù)生物學(xué)、熱學(xué)、燃燒學(xué)、化學(xué)，物理學(xué)原理所配伍，經(jīng)過(guò)機(jī)械加工而生成的球餅狀型煤。污泥清潔復(fù)合燃料由于污泥和煤泥的水分較大，導(dǎo)致污泥清潔復(fù)合燃料的全水水分略高，一般全水水分在20～30之間，和剛剛出礦原煤的全水水分不相上下。

2.灰分（A）

煤在徹底燃燒后所剩下的殘?jiān)Q(chēng)為灰分，灰分分外在灰分和內(nèi)在灰分。外在灰分是來(lái)自頂板和夾研中的巖石碎塊，它與采煤方法的合理與否有很大關(guān)系。外在灰分通過(guò)分選大部分能去掉。內(nèi)在灰分是成煤的原始植物本身所含的無(wú)機(jī)物。

污泥清潔復(fù)合燃料，正因?yàn)橛晌勰嗪兔耗嘧鲋饕剂铣煞?，受?nèi)在灰分影響灰分略比原煤大，但在燃燒時(shí)灰分受化學(xué)試劑作用下自然脫落，不隔氧并在熱裂解作用下釋放出可燃物，燃料燃燒充分。

3.揮發(fā)分（V）

煤在高溫和隔絕空氣的條件下加熱時(shí)，所排出的氣體和液體狀態(tài)的產(chǎn)物稱(chēng)為揮發(fā)分。揮發(fā)分的主要成分為甲烷、氫及其他碳?xì)浠衔锏?。它是鑒別煤炭類(lèi)別和質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。一般來(lái)講，隨著煤炭變質(zhì)程度的增加，煤炭揮發(fā)分降低。褐煤、氣煤揮發(fā)分較高，瘦煤、無(wú)煙煤揮發(fā)分較低。

污泥清潔復(fù)合燃料，雖然具有褐煤成分，但甲烷和氫氣成分比褐煤的原煤高，碳?xì)浠衔锏停哂袩o(wú)煙煤性質(zhì)，因此，污泥清潔復(fù)合燃料的揮發(fā)分相比優(yōu)質(zhì)原煤持平或略低。

4.固定碳含量（FC）

固定碳含量是指除去水分、灰分和揮發(fā)分的殘留物，它是確定煤炭用途的重要指標(biāo)。從100減去煤的水分、灰分和揮發(fā)分后的差值即煤的固定碳含量。根據(jù)使用的計(jì)算揮發(fā)分的基準(zhǔn)，可以計(jì)算出干基、干燥無(wú)灰基等不同基準(zhǔn)的固定碳含量。

污泥清潔復(fù)合燃料，水分和灰分與原煤持平或略高，但揮發(fā)分相對(duì)比原煤略低，污泥清潔復(fù)合燃料的揮發(fā)分從檢驗(yàn)數(shù)據(jù)看，基本與優(yōu)質(zhì)原煤揮發(fā)分等同，固定碳與優(yōu)質(zhì)原煤持平。

5.發(fā)熱量（Q）

發(fā)熱量是指單位質(zhì)量的煤完全燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量，主要分為高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量。煤的高位發(fā)熱量減去水的汽化熱即是低位發(fā)熱量。國(guó)內(nèi)貿(mào)易常用發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)為收到基低位發(fā)熱量（Qnet，ar），它反映煤炭的應(yīng)用效果，但外界因素影響較大，如水分等，因此收到基低位發(fā)熱量Qnet，ar不能反映煤的真實(shí)品質(zhì)。國(guó)際貿(mào)易通用發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)為空氣干燥基高位發(fā)熱量（Qnet，ar），它能較為準(zhǔn)確的反映煤的真實(shí)品質(zhì)，不受水分等外界因素影響。在同等水分、灰分等情況下，空氣干燥基高位發(fā)熱量比收到基低位發(fā)熱量高1.25MJ/g（300kcal / kg）左右。

污泥清潔復(fù)合燃料，是在污泥不脫水或略脫水、煤泥不脫水情況下，通過(guò)機(jī)械加工而成，由于污泥、煤泥水分相比原煤高，按常規(guī)收到基低位熱量在3000大卡以上，空干基高位熱量在4000大卡以上。

6.膠質(zhì)層最大厚度（Y）

煙煤在加熱到一定溫度后，所形成的膠質(zhì)層最大厚度是煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測(cè)定中利用探針測(cè)出的膠質(zhì)體上、F層面差的最大值。它是煤炭分類(lèi)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。動(dòng)力煤膠質(zhì)層厚度大，容易結(jié)焦；冶煉精煤對(duì)膠質(zhì)層厚度有明確要求。

污泥清潔復(fù)合燃料，在原料攪拌過(guò)程中，化學(xué)試劑首先做到除臭、滅毒、殺菌、固結(jié)、硬化、固硫、抑氮、抑制四氯二苯離子生成，減少二噁英類(lèi)生成量，燃燒提值和重金屬降解。在化學(xué)試劑作用下，燃料在燃燒時(shí)膠質(zhì)層微薄，因此很難結(jié)焦。

7.粘結(jié)指數(shù)（G）

在規(guī)定條件下以煙煤在加熱后粘結(jié)專(zhuān)用無(wú)煙煤的能力，它是煤炭分類(lèi)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，是冶煉精煤的重要指標(biāo)。粘結(jié)指數(shù)越高，結(jié)焦性越強(qiáng)。

污泥清潔復(fù)合燃料，在機(jī)械加工生產(chǎn)過(guò)程中，雖然添加了固結(jié)和硬化試劑，但我們所選用的固結(jié)和硬化試劑有助燃作用，在熱解和裂解的情況下充分燃燒，粘結(jié)指數(shù)下降。

同時(shí)，公司參照國(guó)外文獻(xiàn)方法，將0.5g樣品放在 100ML蒸餾水中，提取24小時(shí)，監(jiān)測(cè)重金屬的釋放得出以下數(shù)據(jù)，見(jiàn)表3.

表2 各類(lèi)煤渣重金屬釋放濃度比較

重金屬種類(lèi) 單位 50%污泥 33%污泥 原煤

V Ppb 27.94 27.26 31.85

Cr Ppb ND ND ND

Mn Ppb ND ND ND

Co Ppb ND ND ND

Ni Ppb ND ND ND

Cu Ppb ND ND ND

Zn Ppb ND 0.798 2.292

As Ppb 2.377 4.258 41.31

Se Ppb 1.919 1.187 2.727

Cd Ppb 0.07 0.043 0.052

Pb Ppb ND ND ND

綜上所述，可以發(fā)現(xiàn)污泥清潔復(fù)合燃料是固體燃料，燃料的大小和形狀是因模具而改變，它不僅適用于各種爐具燃燒，而且也適用于工業(yè)生產(chǎn)和民用取暖做飯，加上成本低、清潔環(huán)保，是替代傳統(tǒng)燃料的最佳選擇。特別是在大力推廣使用新型煤粉工業(yè)鍋爐的當(dāng)下，對(duì)節(jié)約能源和治理大氣污染都有非常現(xiàn)實(shí)的意義，是真正利國(guó)利民的創(chuàng)新項(xiàng)目。

變廢為寶，效益顯著

污泥，就是指污水處理過(guò)程中的產(chǎn)物，其主要來(lái)源于為污水處理廠初次沉淀池、二次沉淀池等工藝環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2013年，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠所產(chǎn)生的污泥量已突破3000萬(wàn)噸/年，其中，有80%的污泥沒(méi)有得到妥善處理。大量濕污泥經(jīng)過(guò)填埋、焚燒后，仍存在較大的土地污染、空氣污染等突出的環(huán)境污染問(wèn)題。

而目前國(guó)內(nèi)外污泥處置的方式中，土地填埋占63.0%、污泥好氧發(fā)酵后農(nóng)用約占13.5%、污泥自然干化綜合利用占5.4%、污泥焚燒占1.8%、污泥露天堆放和外運(yùn)各占1.8%和14.4%。在此當(dāng)中，填埋處置占到了一半還多的比例，因污泥中含有較多具有輻射和污染作用的工業(yè)廢料，填埋法對(duì)土壤和環(huán)境造成極大地傷害的同時(shí)，致使許多城市“毒泥圍城”。在利用方法中，污泥中的氮、磷、鉀，又含有重金屬、寄生蟲(chóng)卵、病菌，干化農(nóng)田施肥后，不僅殃及地下水、江河水、耕地的環(huán)境安全，還會(huì)直接通過(guò)食物鏈危害人體健康。而污泥焚燒，不僅浪費(fèi)了污泥中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還會(huì)產(chǎn)生大量有害物質(zhì)，如二噁英、二氧化硫、鹽酸等，受?chē)?guó)內(nèi)焚燒技術(shù)的限制，二噁英污染問(wèn)題尚未很好解決，重金屬煙霧與燃燒灰燼也可能造成二次污染。

可以說(shuō)，污泥污染的危害就像一把利劍，懸在我們的頭頂，如果仍以傳統(tǒng)處理方式進(jìn)行下去，破壞的不僅僅是城市有序循環(huán)的發(fā)展，而是人類(lèi)未來(lái)的健康生活，警鐘已經(jīng)敲響，促使我們?nèi)ジ淖儭?/p>

在此嚴(yán)峻的環(huán)境背景下，深圳市固廢環(huán)保科技有限公司開(kāi)發(fā)的“污泥清潔復(fù)合燃料應(yīng)用技術(shù)”的出現(xiàn)，不僅為處理污泥，指出了一條清潔、環(huán)保的出路，同時(shí)也為國(guó)家城市發(fā)展、環(huán)境發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。

一項(xiàng)科技創(chuàng)新，可以催生一個(gè)產(chǎn)業(yè)，甚至可以影響乃至改變世界。如今，污泥清潔復(fù)合燃料技術(shù)，正在改變和影響著污水處理行業(yè)、環(huán)保行業(yè)的發(fā)展和前景。目前，該技術(shù)已經(jīng)在內(nèi)蒙古呼倫貝爾市海拉爾區(qū)、云南省臨滄市鳳慶縣等地得到了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，并業(yè)已通過(guò)具有國(guó)家檢測(cè)資質(zhì)的深圳市華測(cè)檢測(cè)股份有限公司上海分公司、北京分公司、臺(tái)灣分公司、蘇州分公司兩次現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果顯示，該技術(shù)的多項(xiàng)指標(biāo)不僅已經(jīng)達(dá)到國(guó)家最新頒布的排放標(biāo)準(zhǔn)，而且在世界范圍內(nèi)也處于領(lǐng)先的地位。

如今，在云南省臨滄市鳳慶縣永興環(huán)保燃料有限公司應(yīng)用深圳市固廢環(huán)?？萍加邢薰疚勰嗲鍧崗?fù)合燃料技術(shù)，每天可以全部無(wú)害化處理云、鳳兩縣污水處理廠污泥，不僅徹底解決了因污泥對(duì)云、鳳兩縣空氣污染、土壤污染和地下水污染問(wèn)題，同時(shí)還通過(guò)污泥清潔復(fù)合燃料技術(shù)將云鳳兩縣每天30噸污泥轉(zhuǎn)變成了清潔能源。僅此一項(xiàng)，每年就為國(guó)家節(jié)省了10，950噸煤炭。

另外，鳳慶縣永興環(huán)保燃料有限公司每天還可以將當(dāng)?shù)氐牧淤|(zhì)褐煤、草煤應(yīng)用污泥清潔復(fù)合燃料技術(shù)制作出100多噸清潔復(fù)合燃料。一年下來(lái)，就可以為云、鳳兩縣提供清潔復(fù)合燃料4.5萬(wàn)噸左右，從而大大降低了當(dāng)?shù)匾蚩緹煒I(yè)和烤茶業(yè)的污染排放，讓云、鳳兩縣的天更藍(lán)、草更綠、水更清！

隨著創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略不斷成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要戰(zhàn)略手段。深圳市固廢環(huán)保科技有限公司憑借著行業(yè)領(lǐng)先技術(shù)，逐漸釋放出強(qiáng)大的創(chuàng)新力量，推動(dòng)著產(chǎn)業(yè)升級(jí)，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，為國(guó)家環(huán)保產(chǎn)業(yè)、國(guó)計(jì)民生做出了更大貢獻(xiàn)，托起我們共同的“美麗中國(guó)夢(mèng)”！